Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4662
.pdf
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB260440A
[]
[Второе издание.]
ПАТЕНТ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки:
Декабрь. 15, 1925, Нет, 31,671/125.
260,440 Завершено: ноябрь. 4, 1926.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования взрывных патронов.
Мы, Джон-Генри Кроуфорд, Артур Уильям Хильмхольц и Дент Феррелл, все граждане Соединенных Штатов
Америки, чьи почтовые адреса: город Харрисберг, округ Салин, штат Иллинойс, Соединенные Штаты
Америки, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к взрывным
патронам, использующим сжиженный или твердый газ, и к использованию его давления в газифицированном
состоянии путем нагрева жидкости.
В целом, в настоящее время добыча угля осуществляется с использованием обычных взрывчатых веществ,
приводимых в действие электрическими детонаторами или взрывателями.
Эти взрывчатые вещества имеют ряд недостатков. Их взрывная сила применяется настолько быстро, что
большая часть доставленного угля измельчается, оставляя сравнительно небольшой процент кускового угля.
Ещё одно возражение заключается в том, что при взрыве образуются опасные газы. Также существует
опасность того, что пламя взрыва воспламенит шахтные газы, что может привести к серьезным последствиям.
Ранее предлагалось использовать жидкий воздух или кислород в качестве средства для взрывных работ,
однако они применялись в сочетании с горючими веществами в попытке вызвать быстрое возгорание. Также
было предложено удерживать жидкий газ, такой как кислород или воздух, в закрытом сосуде или контейнере,
который утрамбовывается в скважине в горных породах или угольных пластах. Предполагается, что
сжиженный газ поглотит достаточное количество тепла от окружающих стенок для испарения, что создаст
давление, достаточное для разрыва контейнера и, таким образом, будет действовать как взрывной патрон.
Стенки контейнера были тоньше в средней части, чем в остальных частях.
Также был предложен патрон для взрывных работ в шахтах, включающий корпус или сосуд, заполненный
сжатым воздухом или углекислым газом (или любым другим огнетушащим веществом, будь то жидкий или
газообразный газ) под давлением, снабженный на одном конце горловиной или сальником, в который
вставлялись резиновая пробка и металлическая шайба или диафрагма, которые удерживались на месте
полой крышкой, ввинченной во внешний конец горловины или сальника.
В корпусе также находился детонатор, а проволока для его воспламенения была выведена наружу через
шайбу и крышку заглушки.
Использование сжиженного воздуха или кислорода вызывает множество серьезных возражений. Критическая
температура жидкого воздуха составляет -140 градусов Цельсия, а жидкого кислорода -118 градусов Цельсия.
Следовательно, сжижение этих газов обходится очень дорого, и их необходимо производить в вакуумных
баллонах. Потери за счет испарения очень велики, поскольку их критические температуры настолько низки,
что они постоянно испаряются при обычных атмосферных температурах. Хранение таких газов в закрытых
емкостях и обращение с ними при обычных температурах в шахтах было бы крайне опасно.
Для целей взрыва был предложен жидкий диоксид углерода, и мы предпочитаем использовать его в качестве
наполнителя для патрона — газ может находиться в твердом или жидком состоянии, но могут использоваться
и другие газы, критические температуры которых превышают обычные температуры в шахтах. Диоксид
углерода имеет критическую температуру +31,1 градуса Цельсия или приблизительно 88 градусов по
Фаренгейту, что гарантирует его сохранение в жидком состоянии при температурах, обычно встречающихся в
шахтах. Таким образом, этот газ можно транспортировать в закрытых контейнерах в жидком или твердом
состоянии без опасности разрыва контейнера. Следовательно, отсутствуют потери на испарение, которые
возникают при использовании других газов, таких как сжиженный воздух или кислород.
Взрывная сила жидкого или твердого диоксида углерода при его газификации под воздействием тепла
примерно равна взрывной силе аналогичного количества черного пороха.
Сила взрыва контролируется в узких и четко определенных пределах путем регулирования прочности на
разрыв контейнера или его разрушаемой части, а не путем регулирования количества приложенного тепла.
Этот газ негорючий, поэтому при его использовании нет опасности возгорания угольной пыли или газа.
Мгновенный взрыв газа при сбросе давления с контейнера вызывает охлаждающий эффект, рассеивая тем
самым подводимое тепло и подавляя любое горение, которое могло бы возникнуть в нагретом сосуде.
Количество выделяемого углекислого газа будет настолько мало по сравнению с объемом вентиляционного
воздуха, проходящего через шахту, что не окажет никакого влияния на дыхание.
Поскольку при использовании этого взрывчатого вещества не образуется пламени или газов, непригодных
для дыхания, его можно применять безнаказанно, пока рабочие находятся на работе в соседнем помещении
или прихожей. Также упоминается, что разрывной контейнер описан в нашей спецификации № 259799.
Изобретение представляет собой взрывной патрон, включающий жесткую оболочку, часть которой имеет
меньшую прочность, чем остальная ее часть, и предназначена для разрыва под действием заданного
давления внутри оболочки, заряд сжиженного или затвердевшего газа внутри оболочки, а также средства для
повышения температуры газа до критической температуры и выше.
На прилагаемых чертежах представлены некоторые предпочтительные варианты осуществления нашего
изобретения.
На чертежах: Рисунок 1 представляет собой несколько схематичный вид сбоку, частично фрагментированный,
одного из типов патронов, приспособленных для выполнения нашего метода; а рисунки 2, 3, 4 и 5 — это виды,
аналогичные рисунку 1, демонстрирующие дальнейшие модификации конструкции.
Обращаясь сначала к рисунку 1, следует отметить, что корпус -11 имеет трубчатую форму и предпочтительно
должен быть изготовлен из металла. Этот корпус имеет вблизи одного конца диафрагму 2, имеющую пару
конических перфораций 1,3, в которые вставляются игольчатые клапаны 14. Эти клапаны или запорные
устройства 14 удерживаются на месте пробкой 15, которая ввинчивается в торц корпуса. На противоположном
конце корпуса 11 имеется выступающий выступ 16, в который отлита или установлена заглушка 17. Корпус 11
показан окруженным резистивной проволокой 18, которая подключена к любому подходящему источнику
электрического тока, который 70 обозначен как батарея 19.
Теперь обратимся к рисунку 21. Изгиб 21 снабжен одним закрытым концом 22, а противоположный конец 23
открыт. На конце 23 имеется резьба, и к нему крепится крышка 24 75, которая имеет выступающий фланец 25,
удерживающий на месте запорный элемент 26. Корпус окружен резистивной проволокой 27, которая
подключена к источнику тока 28. 80 Теперь обратимся к рисунку 3. Показанный корпус аналогичен корпусу на
рисунке 1.
В одной из боковых стенок корпуса установлена изолированная заглушка 31, а аналогичная заглушка 32
является частью торцевой заглушки 85 33. Резистивный провод 34 расположен внутри корпуса и соединен
проводами, проходящими через разъемы 31 и 32, с источником тока 35. 90 Конструкция, показанная на
рисунке 4, аналогична конструкции, показанной на рисунке 2. Корпус 41 имеет закрытый конец 42. Запорный
диск 43 удерживается на месте выступающим фланцем 44 95 винтовой крышки 45. К диску прикреплен
контейнер 46, выступающий внутрь и предназначенный для хранения любого подходящего взрывчатого
вещества, которое взрывается при воздействии тепла. Резистивная проволока 100 47 окружает только ту
часть корпуса, которая содержит взрывчатую гильзу 46, и эта резистивная проволока подключена к источнику
тока 48.
Конструкция, показанная на рисунке 5 (105), аналогична конструкции, показанной на рисунке 4. Однако в этом
случае взрывной патрон 51 снабжен электрическим детонатором 52, который соединен проводами 53 и 110 54
с источником тока 55.
При использовании патрона, показанного на рисунке 1, пробка 17 выполнена из металла, который
разрушается при заданном давлении, однако это давление значительно меньше, чем то, которое разорвет
корпус 11. Эта заглушка 17 отлита на месте и удерживается на месте выступающими фланцами 16.
Для заполнения корпуса заглушка 15 удаляется, как и заглушки 14. Затем сжиженный газ вводится через одно
из отверстий 13, а другое отверстие служит для выхода воздуха из контейнера.
Затем клапаны или затворы 14 устанавливаются на место 125, и пробка 15 ввинчивается, прижимаясь к ним.
Благодаря небольшой площади открытой поверхности клапанов, они не создают чрезмерных напряжений в
пробке 15 при газификации жидкости или твердого вещества. i30 260,4410 260,440 В конструкции, показанной
на рисунке 2, запорная крышка 26 выполнена из материала толщиной, рассчитанной на разрыв при
достижении желаемого взрывного давления в корпусе. Эта пробка вылетит в результате среза вдоль линий,
совпадающих с внутренней поверхностью сглаживающего элемента. После однократного использования
устройство можно использовать повторно, сняв винтовую крышку 24 и удалив оставшиеся фрагменты крышки
26. Затем корпус заполняется жидким или твердым газом, и устанавливается новая крышка 26.
Конструкция, показанная на рисунке 3, заполняется аналогично конструкции, показанной на рисунке 1. При
заливке заглушки 33 на место проволока 34 пропускается через заглушку 31. После использования этот
корпус можно снова подготовить к использованию, установив новый провод 34 и залив новую заглушку 33.
Конструкция, показанная на рисунке 4, заполняется аналогично тому, как это было описано для рисунка 2. В
этом случае весь кожух 46 будет выбит вместе с центральной частью затвора 43. После заполнения корпуса
жидкостью устанавливается новый кожух с новой крышкой. Содержимым патрона 46 может быть любое
подходящее взрывчатое вещество, приспособленное для взрыва путем нагрева. Это взрывчатое вещество
может быть применено на шахте незадолго до использования патрона. Тепло генерируется путем
пропускания электрического тока через резистивные проволоки 47, и этого тепла должно быть достаточно
лишь для взрыва взрывчатого вещества в патроне 46. Взрыв этого взрывчатого вещества генерирует
достаточное количество тепла для газификации жидкости или твердого вещества в емкости, что вызывает
вторичное взрывное действие, которое разрывает крышку 43. Следует понимать, что первичный взрыв
материала в патроне 46 не будет достаточно сильным, чтобы разорвать затвор 43. На практике два взрыва,
как правило, происходят практически одновременно.
Корпус, показанный на рисунке 5, заполняется аналогично корпусу, показанному на рисунке 4. Принцип
работы данной конструкции отличается лишь тем, что взрыв в патроне 51 инициируется с помощью
небольшого электрического детонатора 52. Этот детонатор срабатывает мгновенно, и взрыв материала в
патроне 51 генерирует достаточное количество тепла для газификации жидкого или твердого газа в
контейнере и вызывает процесс газификации, который приводит к желаемому взрывному эффекту.
Все представленные формы просты по конструкции и могут быть изготовлены недорого. Этот микроавтобус
можно использовать многократно, и его можно заправлять для таких целей без дорогостоящего
оборудования.
Эти патроны могут устанавливаться в скважины стандартных размеров и, следовательно, не требуют
модификации другого горнодобывающего оборудования.
Благодаря использованию нашего взрывного метода и средств, можно производить большое количество
выгрузок угля в день, поскольку отпадает необходимость в проведении взрывных работ только между
сменами. Благодаря использованию нашего изобретения, погрузочные машины, поступающие в настоящее
время в эксплуатацию, могут работать с максимальной эффективностью, поскольку за счет большого
количества выстрелов за одну смену можно будет доставить большие объемы угля, и для обеспечения их
бесперебойной работы потребуется лишь перемещать машины между двумя помещениями.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты